專利名稱：一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄熱保暖纖維的制備工藝，具體地說是一種采用離子液體溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維素纖維的生產(chǎn)工藝，屬于粘膠纖維領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人類社會(huì)對(duì)高品質(zhì)生活的不懈追求，健康舒適、綠色環(huán)保、功能化、個(gè)性化紡織品的開發(fā)必將成為紡織業(yè)今后發(fā)展的主流趨勢(shì)。近年來，阻燃、抗菌、芳香、竹炭、負(fù)離子等纖維新品種不斷涌現(xiàn)，一定程度上滿足了人們功能化、個(gè)性化的服飾需求，但是功能性紡織品的缺口仍然很大。以我國(guó)為例，功能化、差別化紡織品的占有量不到整個(gè)紡織業(yè)的5%。蓄熱保暖纖維或織物的功能性來源于以下兩種方式一是防止發(fā)熱體熱量外流；二是通過外部提供熱量被纖維或織物吸收并傳遞給人體，同時(shí)，反射人體的紅外線熱輻射，減少熱量流失。前者主要是靠纖維或織物間的靜止空氣層或纖維導(dǎo)熱系數(shù)小來達(dá)到絕熱保溫的目的；后者通過纖維或織物對(duì)外部熱量的吸收來達(dá)到蓄熱保溫的目的，其蓄熱保溫效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前者。中國(guó)專利“CN200910266516. X ”名稱“一種蓄熱保暖保健功能合成纖維”，公開了一種蓄熱保暖合成纖維的制造方法，該制造方法包括制備蓄熱保暖功能母粒和紡絲兩個(gè)步驟。這種蓄熱保暖合成纖維雖然不受氣候、土地等因素的影響，而且纖維本身具有較強(qiáng)的力學(xué)性能，但是其原料不可再生、纖維無法自然降解，不符合綠色、環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展要求，因而極大地限制了它的應(yīng)用和發(fā)展。中國(guó)專利“CN 200910015498.8 X ”名稱“一種蓄熱保暖纖維素纖維及其制備方法”，公開了一種蓄熱保暖纖維素纖維及其制備方法，該技術(shù)以傳統(tǒng)粘膠纖維工藝為基礎(chǔ)，通過物理添加的辦法將碳化鋯粉體、分散劑等組份制成的蓄熱劑乳化液添加到紡絲原液中，在經(jīng)過過濾、脫泡、熟成、紡絲、牽伸、精煉、烘干等常規(guī)工藝，最終得到蓄熱保暖纖維素纖維。這種技術(shù)和產(chǎn)品，有效彌補(bǔ)了合纖質(zhì)地蓄熱保暖纖維的缺陷和不足，但是生產(chǎn)工藝存在污染重、工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、能耗高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，該工藝通過采用新型的離子液體溶劑法紡絲的方式，工藝流程短、生產(chǎn)過程無毒無揮發(fā)無污染，有利于環(huán)境保護(hù)和操作人員健康，溶劑可回收，終而實(shí)現(xiàn)了纖維素纖維的綠色無害化生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，包括以下步驟
(I)將纖維素、離子液體、碳化鋯微粉，按照的質(zhì)量比9. 20 9. 99 56. 7 240 0. 01 0. 8的比例進(jìn)行混合溶解，溶解溫度70 130°C，然后在-0. 090 -0. 099MPa的負(fù)壓下抽真空脫泡，再經(jīng)過孔徑為5 的金屬燒結(jié)氈過濾后，制得質(zhì)量濃度為4 15%的離子液體的混合紡絲原液；
(2)上述步驟(I)得到的混合紡絲原液由孔徑為0. 05、. 15mm的噴頭在空氣中噴出形成絲條，該絲條再進(jìn)入水中凝固成形，通過這種干噴濕紡的形式實(shí)現(xiàn)了溶于離子液體中的纖維素的再生，再經(jīng)多步逐級(jí)牽伸、4(T80°C的軟水洗滌、上油、漂白、切斷和烘干，得到陽(yáng)光蓄熱保暖纖維素纖維。所述纖維素為棉漿、木漿、麻漿或竹漿等天然纖維素制成的漿柏，聚合度為300 2000。 所述的離子液體是由陰離子和陽(yáng)離子組成的化合物中的一種或者多種。所述的陽(yáng)離子為烷基季銨陽(yáng)離子、烷基季磷陽(yáng)離子、N-烷基吡啶陽(yáng)離子、N-烯丙基-N-烷基咪唑陽(yáng)離子、N，N- 二烷基咪唑陽(yáng)離子中的一種或多種；
所述的陰離子為 Cr、BF4'PF4'SCN'CF3SO3'CF3COO' (CF3SO2)2N' ( CF3SO2) 2(T 中的一種或多種。所述的碳化鋯微粉的粒徑為0. ro. 5 u m。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于工藝流程短、生產(chǎn)過程無毒無揮發(fā)無污染，有利于環(huán)境保護(hù)和操作人員健康，溶劑可回收，終而實(shí)現(xiàn)了纖維素纖維的綠色無害化生產(chǎn)；纖維制品由于采用了新型的離子液體溶劑法紡絲的方式而得到的，因而具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能；由于纖維及其紡織品中含有碳化鋯成分，因而有很高的蓄熱、保暖的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例I
一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，包括以下步驟
(1)把聚合度為814的絕干棉漿柏粉碎成100目的細(xì)末，然后將漿柏細(xì)末、I-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物[(AMM) Cl]、粒徑0. 4微米的碳化鋯微粉按照質(zhì)量比9. 8 115
0.2的比例，在95°C下攪拌混合溶解，然后進(jìn)行脫泡和過濾，得到質(zhì)量濃度為8%的離子液體的均相透明的混合紡絲原液；
(2)將上述步驟(I)得到的混合紡絲原液在空氣中由噴頭噴出再進(jìn)入水中凝固成形，然后再經(jīng)牽伸、洗滌、上油、漂白、切斷和烘干得到成品纖維。結(jié)果干斷裂強(qiáng)度3. 4 CN/dtex、濕斷裂強(qiáng)度2. 2 CN/dtex、濕模量(5%BISA) I. 08CN/dtex、干伸10. 41%、纖維中粉體的質(zhì)量百分含量I. 85%、紅外線法相發(fā)射率83%，可紡性良。紅外線法相發(fā)射率沿著物體界面的法線方向，該物體吸收、發(fā)射紅外能量的量度，它的值從0到I。數(shù)值越大，表明這種物體中所蓄積的熱量越多。實(shí)施例2
一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，包括以下步驟
(I)把聚合度為595的絕干棉漿細(xì)末、I-丁基-3-甲基咪唑氯化物[(BMIM) Cl]、碳化鋯微粉按照質(zhì)量比9. 6 90 0.4的比例，在98°C下攪拌混合溶解，然后脫泡、過濾，制得質(zhì)量濃度為10%的離子液體的混合紡絲原液；(2)上述步驟(I)得到的混合紡絲原液在空氣中噴出進(jìn)入水中凝固成形，然后經(jīng)牽伸、洗滌、上油、漂白、切斷和烘干得到成品纖維。結(jié)果干斷裂強(qiáng)度3. 2 CN/dtex、濕斷裂強(qiáng)度2. I CN/dtex、濕模量(5%BISA)0. 98CN/dtex、干伸9. 41%、纖維中粉體含量3. 75%、紅外線法相發(fā)射率88%，可紡性優(yōu)。實(shí)施例3
一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，包括以下步驟
(1)把聚合度為1600的絕干竹漿細(xì)末、3-甲基-N-丁基氯代吡啶、碳化鋯微粉按照9.4 190 0.6的質(zhì)量比，在98°C下攪拌混合溶解，然后脫泡、過濾，制得濃度為5%的離子液體的混合紡絲原液；
(2)上述步驟(I)得到的混合紡絲原液在空氣中由噴頭噴出再進(jìn)入水中凝固成形，然后經(jīng)牽伸、洗滌、上油、漂白、切斷和烘干得到成品纖維。結(jié)果干斷裂強(qiáng)度3. 5 CN/dtex、濕斷裂強(qiáng)度2. 4 CN/dtex、濕模量(5%BISA) I. 13CN/dtex、干伸10. 24%、纖維中粉體含量5. 44%、紅外線法相發(fā)射率88%，可紡性良。實(shí)施例4
一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，包括以下步驟
(1)把聚合度為523的絕干木漿細(xì)末、I-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽、碳化鋯微粉按照 9.9 73 0. I的質(zhì)量比，在95°C下攪拌混合溶解，然后脫泡、過濾，制得質(zhì)量濃度為12%的離子液體的混合紡絲原液；
(2)上述步驟(I)得到的混合紡絲原液在空氣中由噴頭噴出再進(jìn)入水中凝固成形，然后經(jīng)牽伸、洗滌、上油、漂白、切斷和烘干得到成品纖維。結(jié)果干斷裂強(qiáng)度3. I CN/dtex、濕斷裂強(qiáng)度2. 0 CN/dtex、濕模量(5%BISA)0. 96CN/dtex、干伸9. 85%、纖維中粉體含量0. 95%、紅外線法相發(fā)射率81%，可紡性優(yōu)。除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，其特征在于，包括以下步驟 (1)將纖維素、離子液體、碳化鋯微粉，按照的質(zhì)量比9.20 9. 99 56. 7 240 O. 01 O. 8的比例進(jìn)行混合溶解，溶解溫度70 130°C，然后在-O. 090 -O. 099MPa的負(fù)壓下抽真空脫泡，再經(jīng)過孔徑為5μπι的金屬燒結(jié)氈過濾后，制得質(zhì)量濃度為4 15%的離子液體的混合紡絲原液； (2)上述步驟(I)得到的混合紡絲原液由孔徑為O.05、. 15mm的噴頭在空氣中噴出形成絲條，該絲條再進(jìn)入水中凝固成形，通過這種干噴濕紡的形式實(shí)現(xiàn)了溶于離子液體中的纖維素的再生，再經(jīng)多步逐級(jí)牽伸、4(T80°C的軟水洗滌、上油、漂白、切斷和烘干，得到陽(yáng)光蓄熱保暖纖維素纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，其特征在于所述纖維素為棉漿、木漿、麻漿或竹漿的天然纖維素制成的漿柏，聚合度為300 2000。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，其特征在于所述的離子液體是由陰離子和陽(yáng)離子組成的化合物中的一種或者多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，其特征在于所述的陽(yáng)離子為烷基季銨陽(yáng)離子、烷基季磷陽(yáng)離子、N-烷基吡啶陽(yáng)離子、N-烯丙基-N-烷基咪唑陽(yáng)離子、N，N-二烷基咪唑陽(yáng)離子中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，其特征在于所述的陰離子為 Cl'BF4'PF4'SCN'CF3SO3'CF3COO' (CF3SO2)2N' ( CF3SO2) 2Γ 中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，其特征在于所述的碳化鋯微粉的粒徑為O. Γ0. 5 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溶劑法制備陽(yáng)光蓄熱保暖纖維的工藝，包括混合紡絲原液的制備和后處理工序，該工藝通過采用新型的離子液體溶劑法紡絲的方式，工藝流程短、生產(chǎn)過程無毒無揮發(fā)無污染，有利于環(huán)境保護(hù)和操作人員健康，溶劑可回收，終而實(shí)現(xiàn)了纖維素纖維的綠色無害化生產(chǎn)；由于采用了新型的離子液體溶劑法紡絲的方式，因而產(chǎn)品具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能；由于纖維及其紡織品中含有碳化鋯成分，因而有很高的蓄熱、保暖的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)D01F2/10GK102660792SQ201210102848
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者徐元斌, 胡娜, 邱純利, 郭剛, 馬峰剛, 高繼坤 申請(qǐng)人:山東銀鷹化纖有限公司